Оглавление

Техническое задание 3

Введение 4

Анализ передаточного механизма 5

Кинематические расчеты. Выбор электродвигателя 5

Анализ результатов расчета на ЭВМ 7

Эскизное проектирование редуктора 12

Диаметры быстроходного вала 12

Диаметры тихоходного вала 14

Выбор типа подшипников 14

Схема установки подшипников в редукторе 15

Расстояния между деталями 15

Конструирование редуктора 17

Корпус редуктора 17

Цилиндрические зубчатые колеса внутреннего зацепления 19

Крышки подшипников 20

Сливные отверстия 21

Опорная часть корпуса 23

Проушина 24

Смазывание передач 25

Конструирование приводного вала 26

Диаметры приводного вала 26

Схема установки подшипников 26

Выбор типа подшипника 27

Корпус подшипника 27

Крышка подшипника 28

Расчет соединений 29

Расчет шпонок 29

Соединение с натягом 31

Расчет подшипников 33

Определение реакций в подшипниках на быстроходном валу 33

Расчет подшипников быстроходного вала на динамическую грузоподъемность 34

Определение реакций в подшипниках на тихоходном валу 38

Расчет подшипников тихоходного вала на динамическую грузоподъемность 39

Определение реакций в подшипниках на приводном валу 42

Расчет подшипников приводного вала на динамическую грузоподъемность 43

Уточненный расчет валов 44

Расчет на статическую прочность 44

Расчет на сопротивление усталости 57

Расчет муфт 61

Список использованной литературы 62

Спецификации 63

Введение

Целью курсового проекта является проектирование привода ленточного транспортера с одноступенчатым цилиндрическим редуктором с косозубой передачей внутреннего зацепления.

Ленточный транспортер - машина непрерывного транспорта для горизонтального перемещения различных грузов, устанавливаемая в отапливаемом помещении с рабочим органом в виде ленты. Это наиболее удобный и экономически выгодный механизм подъема и перемещения различных грузов по сравнению с другим подъемно-транспортным оборудованием. Единственным недостатком ленточных транспортеров является ограничение угла подъема, но очень часто этот недостаток превращается в преимущество, которое невозможно выполнить или заменить другим механизмом. Ленточные транспортеры предназначены для перемещения и подъема как штучных грузов (коробки, ящики, мешки и т.д.) так и сыпучих (песок, щебень, уголь и др.). Для штучных грузов транспортеры изготавливаются с ровной рабочей поверхностью. Для сыпучих грузов рабочая поверхность имеет желобный профиль. 

Составными частями привода являются электродвигатель, муфта, редуктор, муфта, приводной вал с барабаном.

Требуется выполнить необходимые расчеты (расчет прочности валов, долговечности подшипников, соединений) и разработать конструкторскую документацию, предназначенную для изготовления привода:

- общий вид привода;

- сборочный чертеж редуктора;

- рабочие чертежи деталей редуктора;

- сборочный чертеж муфты;

- сборочный приводного вала;

- расчетно-пояснительную записку и спецификации.

1 Анализ передаточного механизма

1.1 Кинематические расчеты. Выбор электродвигателя

Для выбора электродвигателя определяют требуемую его мощность и частоту вращения.

1. КПД привода (см. [1], табл. 1.1)

где – КПД цилиндрической передачи (одноступенчатый редуктор)

– КПД муфты

- КПД подшипника

2. Требуемая мощность электродвигателя:

3. Частота вращения приводного вала:

4. Частота вращения тихоходной ступени редуктора:

5. Предварительное значение частоты вращения вала электродвигателя:

– передаточное число цилиндрического одноступенчатого редуктора

6. Выбор двигателя:

По рассчитанным параметрам выбираем двигатель исполнения IM1081 (см. [1], табл. 24.9)

Мощность , Синхронная частота

Двигатель АИР 132S8/716. Схема двигателя изображена на рисунке 1.

Рис. 1 Схема электродвигателя

Описание двигателя (см. [1], табл. 24.7): Тип двигателя: 132S, Исполнение IM1081

Число полюсов: 8

мм

7. Уточнение передаточного отношения редуктора

8. Вращающий момент на приводном валу:

9. Вращающий момент на приводном валу:

1.2 Анализ результатов расчета на эвм

При конструировании должны быть выбраны оптимальные параметры изделия, наилучшим образом удовлетворяющие различным, часто противо­речивым требованиям: наименьшим массе, габаритам, стоимости; наибольшему КПД; требуемой жесткости, надежности.

Применение ЭВМ для расчетов передач позволяет произвести расчеты с перебором значений наиболее значимых параметров: способа термической обработки или применяемых материалов (допускаемых напряжений) и др. Необходимо выбрать оптимальный вариант.

В пакете прикладных программ ПДМ – проектирование деталей машин – расчет производят в два этапа. На первом этапе отыскивают возможные проек­тные решения и определяют основные показатели качества, необходимые для выбора рационального варианта: массу механизма, межосевое расстояние, материал венца колеса, коэффициент полезного действия. Анализируя результаты расчета, выбирают рациональный вариант.

На втором этапе для выбранного варианта получают все расчетные параметры, требуемые для выпуска чертежей, а также силы в зацеплении, необходимые для расчета валов и выбора подшипников.

Расчет зубчатых передач производят для нескольких сочетаний твердостей рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса, соответствующих способу термической обработки: I – улучшение шестерни и улучшение колеса; II – закалка ТВЧ шестерни и улучшение колеса; III – цементация шестерни и колеса.

В качестве критерия оптимальности наиболее часто принимают массу изделия. Масса характеризуют материалоемкость, она тесно связана с габаритами и трудоемкостью изготовления, а стоимость материала составляет значительную часть стоимости машины.

Выбор варианта выполняют с учетом следующих общих ограничений:

- возможности конструктивного решения выбранного варианта;

- дефицитности материалов;

- технологических возможностей производства (наличие соответствующего оборудования для зубонарезания; при высокой твердости материала колес необходимы отделочные операции: шлифование, притирка поверхностей зубьев);

- соразмерности узлов и деталей привода (электродвигателя, редуктора, ременной или цепной передачи, приводного вала и др.).

Под конструктивными ограничениями понимают прежде всего возможность изготовления зубьев шестерни и обеспечение необходимой прочности и жесткости быстроходного вала, возможность размещения в корпусе редуктора подшипников валов быстроходной ступени. Чем больше передаточное число редуктора и выше поверхностная твердость зубьев, тем труднее удовлетворить конструктивным ограничениям.

Для цилиндрического одноступенчатого редуктора следует проанализировать влияние способа термообработки на массу зубчатых колес, массу редуктора, межосевое расстояние , диаметры и окружностей впадин зубьев шестерни и колеса, окружную силу в зацеплении.

При выборе рационального варианта необходимо отдать предпочтение варианту с меньшей массой, удовлетворяющему, кроме общих, дополнительным конструктивным ограничениям:

- диаметр шестерни должен удовлетворять следующему условию:

где

где для цилиндрических передач

- для обеспечения соразмерности редуктора и деталей, устанавливаемых на концах входного и выходного валов, необходимо, чтобы диаметр ведущей звездочки цепной передачи не превышали более, чем на 20% диаметр вершин зубьев колеса;

- должно быть обеспечено размещение в корпусе редуктора подшипников валов передачи с возможной установкой между подшипниками болта крепления крышки.

Рис. 2 Графики, отражающие влияние способа термообработки на массу зубчатых колес и массу редуктора, межосевое расстояние, диаметр впадин шестерни и окружную силу.

В качестве оптимального следует выбрать вариант с меньшей массой из числа тех, что расположены выше штриховой линии. Для конструктивной проработки принят вариант 6.